Urbane Hitze

Der Juni 2019 war mit Temperaturen von über 37 Grad der wärmste in Österreichs Messgeschichte. In der Innenstadt von Wien gab es im heurigen Juni bereits zwölf Tropennächte (in der Nacht bleiben die Temperaturen auf über 20 Grad). Die Zahl der Hitzetage nahm in den Landeshauptstädten in den vergangenen Jahrzehnten um rund 50 Prozent zu.

Hitze ist tödlich. Im Jahr  2018 gab es so viele Sommertage mit mindestens 25 °Celsius wie noch nie zuvor. Die lang andauernde Hitze forderte in Österreich 766 Todesopfer, wie das Hitze-Mortalitätsmonitoring der AGES (Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit) zeigt. Hohe Umgebungstemperaturen, insbesondere in Verbindung mit hoher Luftfeuchte, sind mit deutlichen Gesundheitsrisiken verbunden. Besonders anfällig dafür sind ältere Menschen, Kinder, Personen mit Herz-Kreislauf- und psychischen Erkrankungen sowie Personen mit eingeschränkter Mobilität.

Die Hitzetage nehmen zu, besonders in StädtenDie Hitzebelastung wird verstärkt durch die massive Versiegelung der Böden, zu wenig Grünflächen und die Ableitung des Niederschlagswassers in Kanäle und Sickerschächte, wodurch keine natürliche Verdunstung stattfindet. Die Abwärme des Kfz-Verkehrs verschärft diesen Effekt. In dicht bebauten Gebieten kann dadurch lokaler Hitze-Stau entstehen. Da aufgeheizte Flächen auch in der Nacht Wärme abgeben, können sich Anrainerinnen und Anrainer weniger gut erholen. Insbesondere Kinder, ältere oder kranke Menschen sind dadurch beeinträchtigt.2

Ergebnisse der VCÖ-Befragung zum Thema "Hitze in der Stadt"

Die Messung mittels Thermofoto zeigt, dass sich Beton bei gleicher Sonnenexposition mit über 50°C auf fast das Doppelte aufheizt wie beispielsweise eine Rasenfläche.

Der menschenverursachte Klimawandel führt zu mehr Hitzetagen. Während es im Durchschnitt der Jahre von 1960 bis 1979 in Wien jährlich rund neun Hitzetage mit mehr als 30 Grad Celsius gab, waren es im Zeitraum 2000 bis 2016 durchschnittlich 21 Hitzetage pro Jahr.12 Die Häufigkeit von Hitze-Extremen wird weiter zunehmen.

Begrünung leistet einen wesentlichen Beitrag zur natürlichen Abkühlung der Stadt. Erhaltung, Aufwertung und Ausweitung bestehender Grünflächen, etwa durch die Einbindung anliegender Straßen, verbessern die Kühlung. Entlang von Straßen braucht es vermehrt Bäume, die als Schattenspender und natürliche Klimaanlage wirken..1 Fassaden- und Dachbegrünung sowie Rasengleise für Straßenbahnen erhöhen den Grünflächen-Anteil und verbessern die Möglichkeit zur natürlichen Kühlung in Städten.Maßnahmen gegen urbanen Hitze-Stau helfen, gesundheitliche Folgen von großer Hitze zu lindern und steigern die Lebensqualität – es kommt mehr Grün in die Stadt und zusätzliche Freiräume entstehen.1

Was sind Ursachen für Hitze-Stau in Städten

Asphalt und Beton führen an heißen Tagen in Städten zum sogenannten Hitze-Stau-Effekt. Wenn die Sonnenstrahlen auf den Boden treffen, wird viel dieser Energie im Asphalt und Beton der Straßen und in den Hausfassaden gespeichert. Sie strahlen diese dann am Abend und in der Nacht als Wärme ab. Das verhindert, dass sich solche Orte so abkühlen, wie sie es normalerweise tun würden. Wird beispielsweise eine Lufttemperatur von 25 Grad Celsius gemessen, so erwärmt sich eine Betondecke um 11,5 Grad und eine Asphaltdecke sogar um 18,5 Grad mehr als die Luft. Das heißt an Tagen mit 25 Grad hat eine Asphaltdecke mehr als 43 Grad Celsius.14 Versiegelung durch Straßen geht zusätzlich oft einher mit wenig Bäumen und Grünflächen, die eine Hitzereduzierende Funktion haben.

Welche Entwicklungen sind beim Thema Hitze in Städten absehbar?

Der vom Menschen verursachte Klimawandel führt zu steigenden Temperaturen. Die Anzahl sehr heißer Sommertage nimmt zu.

Durch städtische „Hitzeinseln“ 6,7,8 werden im Sommer oft kritische Temperaturen erreicht, die zu gesundheitlichen Belastungen der Bevölkerung führen können. 5
In der links abgebildeten Grafik ist der Temperaturanstieg in den vergangenen 100 Jahren in Graz zu dargestellt.
Niederschläge werden in den kommenden Jahrzehnten um 10 bis 60 Prozent intensiver. Durch die hohe Versiegelung wirkt Starkregen in Städten besonders negativ. Die versiegelten Flächen können Niederschlag nicht aufnehmen, sodass Überschwemmungen wahrscheinlicher werden.

Welche Gesundheitseffekte hat Hitze und was heißt das in Zusammenhang mit einer älterwerdenden Bevölkerung?

Der Klimawandel kann direkt oder indirekt Probleme für die menschliche Gesundheit verursachen. Hitzewellen können insbesondere bei älteren Personen, aber auch bei Kleinkindern oder chronisch Kranken zu Herz-Kreislaufproblemen führen. Abgesehen von der ortsabhängigen Temperatur nimmt die Wahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Todesfalls pro 1 °C Temperaturanstieg um 1 – 6 Prozent zu.
Die demografischen Prognosen sagen eine höhere Anzahl älterer Menschen für die Städte Österreichs voraus, das heißt für mehr Menschen wird Hitze lebensbedrohend.

Was kann gemacht werden, um Hitze-Stau zu vermeiden?

Bei einem moderaten Klimawandel sind bis zum Jahr 2030 in Innsbruck, Klagenfurt, Linz, Salzburg und Wien zusätzliche 195 Hektar Parkanlagen sowie 4.300 neu gepflanzte Bäume hypothetisch nötig, um den derzeitigen städtischen Temperaturkomfort zu erhalten.14
Insbesondere die Vernetzung der Grünräume sowie „grüne Schneisen“ in das Stadtinnere mindern den Hitze-Stau-Effekt in einer Stadt. Am effektivsten kühlen Laubbäume, weil dadurch die Sonne den gesamten Straßenraum in viel geringerem Maße erwärmt.12,13 Im Schatten von Bäumen ist die Strahlungstemperatur um 30 Grad geringer als in der Sonne. Auch Rasengleise für Straßenbahnen erhöhen den Grünflächen-Anteil und verbessern damit die Möglichkeit zur natürlichen Kühlung in Städten.Eine begrünte Fassade mit 850 mFläche schafft die Leistung von 75 Klimageräten mit 3 000 Watt Leistung und acht Stunden Betriebsdauer.

Maßnahmen gegen Hitze in Straßenraum:
 In Städten in den Straßen Bäume für Beschattung und Verdunstung pflanzen
 Mehr Pflanzen als Straßengestaltung einsetzen
 Flächen entsiegeln, um Versickerung zu erhöhen - bis hin zur "Schwammstadt"
 Begrünen von Fassaden und Straßenbahngleisen forcieren

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Rebound- und Seiten-Effekte im Verkehrssystem

Der Energiebedarf des Verkehrs nimmt zu, die Treibhausgas-Emissionen steigen – trotz technologischer Innovationen und laufender Verbesserungen der Energieeffizienz. Ein wichtiger und häufig unberücksichtigter Grund dafür sind Rebound- und Seiten-Effekte, die einen Teil der Effizienzsteigerungen und Fortschritte aus unterschiedlichen Gründen wieder zunichte machen. Die VCÖ-Publikation „Rebound- und Seiten-Effekte im Verkehrssystem“ zeigt auf, inwiefern diese Effekte Verbesserungen in unserem Verkehrssystem behindern und das Erreichen der Klimaziele gefährden, wenn sie unberücksichtigt bleiben.
 

Quellen:
1 Pitha U. et al.: Leitfaden – Grüne Bauweisen für Städte der Zukunft. Optimierung des Wasser- und Lufthaushalts urbaner Räume mittels Gründächern, Grünfassaden, und versickerungsfähigen Oberflächenbefestigungen. Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt GrünStadtKlima. Wien, 2013
2 MA 22 – Wiener Umweltschutzabteilung (Hrsg.): Urban Heat Islands. Strategieplan Wien. Wien: 2015. URL https://www.wien.gv.at/umweltschutz/raum/pdf/uhi-strategieplan.pdf – Stand: 26.4.2018
3 Stiles R. u.a.: Urban Fabric Types and Microclimate Response – Assessment and Design Improvement (Urban Fabric + Microclimate). Endbericht. Wien: TU Wien, 2014.
4 Aromar R. et al.: IPCC-Bericht 2014, WGII AR5, Chapter 8: Urban Areas
5 Laschewski G., Jendritzky G.: Effects of the thermal environment on human health: an investigation of 30 years of daily mortality data from SW Germany. Climate Research 21, 2002, S. 91–103
6 Offerle B. et al.: Surface heating in relation to air temperature, wind and turbulence in an urban street canyon. Boundary-Layer Meteorology. 122, 2007.
7 Oke T.R.: Boundary Layer Climates. 1987
8 Steinhauser P., Eckel D., Sauberer D.: Klima und Bioklima von Wien – eine Übersicht mit besonderer Berücksichtigung der Bedürfnisse der Stadtplanung und des Bauwesens. Teil 3. Österreichische Gesellschaft für Meteorologie, 1959
9 Stadt Wien: UHI-Strategieplan. URL https://www.wien.gv.at/umweltschutz/raum/pdf/uhi-strategieplan.pdf - Stand 15.6.18.
10 VCÖ - Publikation 2014: Mehr Lebensqualität in Städten durch nachhaltige Mobilität. Seite 23.
11 Basierend auf einem Szenario mit unverändertem Treibhausgas-Emissionstrend.
12 Walz A., Hwang W.H.: Large trees as a barrier between solar radiation and sealed surfaces: their capacity to ameliorate urban heat if they are planted strategically to shade pavements. Seventh Symposium on the Urban Environment, American Meteorological Society, 9. bis 13. September 2007, San Diego/California.
13 Walz A., Hwang W.H.: Relating urban thermal patterns to vegetation distribution at various scales. American Meteorological Society, 2007.
14 Climate Change Center Austria (Hrsg.): Auswirkungen des Klimawandels auf den Temperaturkomfort in Österreichs Städten. 2014.
15 Berg M.:Organisierter und unorganiserter Sport in Deutschland. 2014. URL prezi.com/sltvjqmbcst2/organisierter-und-unorganisierter-sport-in-deutschland - Stand: 20.4.2016
16 Hallo Familie GmbH & Co KG: Jugendliche organiseren ihren Sport selbstständig. Berlin: 2016.
Grafik: Trimmel H.: Using Microscale Climatological Simulation in Landscape Planning – an ENVI-met3 User’s Perspective. Wien: Boku, 2008. URL http://zidapps.boku.ac.at/abstracts/download.php?dataset_id=6984&property_id=107 – Stand 31.7.2015
Grafik: ZAMG: Historical Instrumental Climatological Surface Time Series Of The Greater Alpine Region. URL www.zamg.ac.at/histalp - Stand: 20.6.2018.